Ние откривме за себе Рејнолдс број

Оние кои се далеку од физиката се посветени. Не можам да го започнам овој текст поинаку, бидејќи бројот на Рејнолд лично не предизвикува никаков одговор во тој дел од знаењето каде треба да се чуваат информациите за физиката. Да се обидеме да ја пополниме оваа празнина.

За загревање, ајде да разјасниме кој Озборн Рејнолдс беше во негово време во неговото поле. Овој научник беше претставник на англиски (во некои извори - ирската) научна заедница од областа на физиката, инженерството и хидрауликата. Роден во 1842 година, по 28 години, тој стана професор на Одделот за градежна механика во Кембриџ. Неговите студии доведоа до однесување на течности во ламинарен (ламиниран) и турбулентен (вител) проток. Тој е оној кој поседува избор на нумерички критериум за транзиција на еден тип на проток во друг. Тоа е оваа количина што ни е позната како број на Рејнолдс.

Што е значењето на бројот? Овој параметар не е константа и претставува одредена рамнотежа на инерцијалните сили и внатрешно триење во проток на флуиди. Како ознака за овој критериум се користи Re. Што се однесува до единиците за мерење, тогаш нема ниту еден, бидејќи бројот на Рејнолдс за вода, гасови и друг медиум е бездимензионална количина (број per se).

Несомнената почит заслужува издржливост на англискиот научник, кој мораше да спроведе повеќе од сто експерименти за да открие таков однос. Тој успеа да ја открие следнава регуларност: со високи стапки (над 2 - 3 илјади) протокот на вода ќе биде целосно турбулентен, а на мал - сосема ламинарен.

Многумина ги поврзуваат резултатите од таквите пресметки со индикации кои се добиени само експериментално, и со промена или со бесконечно повторување тие можат да "паднат" од тековната рамка. Сепак, многумина ги толкуваат доста успешно од гледна точка на законите на Њутон. Во едноставни термини, течноста во потокот има одредена инерција и е склона да го одржува своето движење со иста брзина.

Значењето на овој критериум, според податоците од различни извори, не може да се пренагласи. Токму таа големина и принципот на неговото производство кои ни кажуваат дека влијанието на животната средина (вода, гас или друга супстанција) не е толку зависно од брзината, инерцијата или триењето, како на нивната интеракција. Токму оваа интеракција се рефлектира во односот, кој се нарекува "Рејнолдс број". За вода чие движење се случува преку тесни канали (или цевки), индексот на "граничен" транзиција ќе биде вредност поголема од 12.000 до 20.000. Како што се зголемува, отпорноста на медиумот ќе се зголеми. За вода во отворен простор и воздух, сликата ќе се промени: зголемувањето на вредноста на Рејнолдс бројот ќе помогне да се намали отпорот.
Овој критериум беше применет не само во хидромеханиката, туку и во воздухопловството и бродоградењето. На пример, тоа е Рејнолдс број кој овозможува сигурен тест на нови модели на авиони, целосно репродуцирајќи го ефектот на реалниот проток на воздух во намален модел.

PS Јас не ја цитирам формулата за пресметување со намера: ако оваа тема го интересира читателот, не е тешко да се открие редоследот на пресметување на таквата вредност.